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 1  概述
   油脂浸出法于1855年由E.Deiss(法国)首创,1870年已形成工业生产规模。油脂浸出方法的应用充分地提高了植物油料的利用率。到目前为止,油脂浸出使用过的溶剂至少有12种:二硫化碳;粗烃类汽油;乙醇;水代法;石油碳氢化合物;苯;卤化碳氢化合物;异丙醇;醛、糠醛等;酮、丙酮、丁酮等;超临界二氧化碳;混合溶剂。
目前,国内食用植物油脂浸出主要采用6号溶剂,国外油脂浸出一般采用工业正己烷,也有采用戊烷、辛烷等的。
4号溶剂(主要成分为液化丙烷、丁烷)浸出油脂技术既亚临界萃取技术,是一种全新的油脂生产技术,与目前广泛应用的6号溶剂浸出油脂技术相比,它具有显著的经济效益和社会效益。它的突出优点首先是“常温浸出、低温脱溶”,可以在不破坏油料中活性物质、植物蛋白的情况下提取油脂,为贵重油料的萃取及植物蛋白的开发利用创造条件。其次蒸汽消耗少,油脂生产过程中煤耗减少80%以上,从而降低成本,减少了“三废”的排放。同时与超临界萃取相比,具有成本很低,规模可以很大等优点,目前已全面取代超临界技术。
2   亚临界既4号溶剂浸出油脂原理[1]
    4号溶剂是从液化石油气中提纯而来的,其主要成分为丙烷、丁烷,沸点均在0℃以下。浸出过程是在一定压力(0.1~0.7Mpa状态为液体)和室温下进行的,实现油料的常温浸出。浸出粕和毛油中的溶剂是在低温、真空状态下脱除的,溶剂液化后循环使用。生产流程图及工艺流程简述(见图一)。
 
图一:萃取工艺流程示意图
E201冷凝器  P201溶剂泵  P202成品泵  P203真空泵  P204压缩机  V201浸出罐   V202混合液暂存罐  V203蒸发罐  V204溶剂罐  V205缓冲罐
 
 
工艺过程为:1、油料装入浸出罐V201;2、溶剂泵P201将4号溶剂注入浸出罐浸泡油料;3、溶剂泵P201从浸出罐抽出混合油打入蒸发罐V203;4、联通浸出罐与压缩机P204吸气口,使粕中残溶气化,进入压缩机,经压缩、冷凝器E201冷凝液化,溶剂回流到溶剂周转罐V204,再循环使用。粕排出浸出系统。5、混合油进入蒸发系统,使4号溶剂蒸发后与毛油分离。溶剂蒸气经压缩液化后循环使用。毛油排出浸出系统。
工艺条件:浸出温度35℃,浸出压力0.4~0.7Mpa,浸出次数3~5次(视含油量多少定);混合油浓度15~25%,温度30~35℃,混合油蒸发温度45~60℃,混合油脱溶真空度-0.095 Mpa;粕脱溶温度45℃,脱溶压力-0.085 Mpa;毛油残留溶剂<30ppm,粕残留溶剂<50ppm。
3   产品质量的对比
4号溶剂沸点低、组分纯、浸出产品残溶低,浸出过程温度低、选择性好,色素、磷脂等杂质的浸出量少,所以,产品质量高。与6号溶剂浸出油质量对比如下:
3.1 浸出粕质量好
表1 浸出粕质量对比
项    目    
4号溶剂浸出粕
6号溶剂闪蒸粕
色     泽
乳   白   色
微   黄
残     油(%)
1
1
残   溶(mg/kg)
<50
<700
水溶性蛋白含量(%)
90—93 稳定
74—85 不稳定
脱溶温度(℃)
<40
>120
 
3.2浸出油脂质量好
表2 浸出油脂质量对比
项 目 指 标         
4号溶剂浸出毛油
6号溶剂浸出毛油
色      泽
黄70   红3
黄70    红5.5
酸      价
2.3
4.51
卵磷脂含量(%)
0.13
0.9
残   溶(mg/kg)
<30
>30
 
4  经济、社会效益分析
    亚临界萃取既4号溶剂浸出油脂技术,是油脂提取方法的一次创新,具有巨大的经济效益和深远的社会意义,它不但能大幅度降低油脂加工成本,而且为贵重油料的提取,及植物蛋白的开发利用创造了条件。在环保方面,将使油脂工业发展发生根本性的变化。主要体现在以下几个方面:
4.1实现粕的低温脱溶
目前的6号溶剂浸出生产中,由于溶剂的沸程60~90℃,脱除粕中和油中的溶剂须使其温度上升到100℃以上,从而造成了粕中植物蛋白的变性。然而,引进的低温脱溶设备操作复杂、消耗高,致使低温脱溶豆粕成本过高,仍极大地阻碍着植物蛋白资源的开发利用。4号溶剂浸出油脂工艺用简单的方法实现了低温脱溶,避免了植物蛋白的变性,开辟了广阔的植物蛋白资源,将对人们的饮食结构产生一定的影响,具有深远的社会意义。与此同时,粕利用价值的提高也将带来客观的经济效益。
4.2实现了医药、化工方面的保质提取
    由于该工艺生产温度低(<40℃),对油中和粕中的热敏物质如维生素、生物活性物质、色素等的影响较小,可以实现贵重油料的保质浸出,如对微生物油花生四烯酸、灵芝孢子油、月苋草籽、沙棘、小麦胚芽、黑加仑籽等。目前,利用此技术建成的武汉烯王、武汉福星微生物油脂提取车间运转很好,各项指标均符合要求。
4.3溶耗低、蒸汽用量少
四号溶剂浸出油脂,由于设计了新颖的“工艺系统内部热交换技术”且溶剂易蒸发,易回收,故节约了大量的溶剂和蒸汽,一般情况:溶剂消耗£5kg/t,蒸汽消耗£60kg/t。而六号溶剂闪蒸脱溶的溶剂消耗35~45kg/ t左右, 蒸汽消耗 大约300kg/t。
4.4减少环境污染
    由于本工艺系统使用很少的蒸汽,故在减少了锅炉的煤、电和人力消耗的同时,减少了因燃烧煤排放的烟尘、废渣、废水,从而减少了环境污染。
4.5  4号溶剂毒性低
  表3    四号溶剂毒性
溶    剂
丙  烷
丁   烷
己   烷
毒性级别
微  毒
微   毒
低   毒
    
4.6  4号溶剂安全系数高
表4   不同溶剂安全系数比较
项   目
丙烷(四号主要成份)
丁烷(四号主要成份)
己烷(六号主要成份)
   爆炸下限
   (体积%)
2.37
1.6
1.20
   爆炸上限
   (体积%)
7.3
6.5
6.9
 危 险 度
2.08
3.06
4.75
 自 然 点
466.1
309
260
 防爆炸级别
1级a组
1级b组
1级c组
 
5  应用领域及范围
该工艺已成功地应用于万寿菊黄色素,辣椒红色素的提取;沙棘籽油、月见草籽油,葡萄籽油等贵重油料的提取;灵芝孢子、花生四烯酸(AA)、除虫菊脂、聚酯酰胺等医药、化工方面的提取、提纯,能很好地保护其有效成分及活性物质不被破坏。
植物蛋白综合加工上有:核桃油脂提取及核桃蛋白的综合开发利用;大豆油脂提取及大豆蛋白的综合开发利用;棉籽油脂提取及棉籽蛋白的综合开发利用等,在提取油脂的同时植物蛋白不变性。
 
我公司提供5升--100升的试验设备,提供5吨--200吨/日交钥匙工程,开展来料加工业务。
 
联系电话:13503723240      王金顺
 
  参考文献:
1、 祁  鲲,汪学德:液化石油气浸出油脂研究.中国油脂,1995.2
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